광학적으로 전환되고 고에너지 아조벤젠 기반의 착용 가능한 태양열 열전도 섬유로 효과적인 체온 조절

광이성화 아조벤젠 기반의 상변화 저장 재료(AZO-PCMs)/폴리머 섬유는 용매 없는 광 제어 상변화 저장 응용에 대해 상당한 관심을 받고 있다. 그럼에도 불구하고, 폴리머 섬유의 높은 분자량과 낮은 열전도율은 제한된 에너지와 전력 밀도로 이어진다. 여기에서는 다양한 AZO-PCMs를 기능화된 탄소 나노섬유 천(FCFC)에 템플릿하여 광학적으로 전환되고 고에너지 착용 가능한 태양열 섬유(STFs)를 개발하였다. AZO-PCMs는 광 제어 가능 상변화 에너지 저장 재료로 활용되며, FCFC는 유연하고 높은 열전도율, 저질량 기판으로 적용되어 분자 간 상호작용(특히 H-결합)을 향상시켜 에너지 저장 용량을 크게 개선하고 가시광선 자극 하에 빠른 열 방출을 달성한다. 분자 구조, 적재 용량 및 광자극 조건을 최적화함으로써 58.44 Wh kg-1의 높은 에너지 밀도와 3.13 W m-1 K-1의 높은 열전도율을 얻을 수 있다. 놀랍게도, 녹색 광선 하에서 1402.56 W kg-1의 높은 전력 밀도가 구현되었으며, 이는 어두운 환경에서 자발적인 열 방출보다 3420배 더 높은 수치로, 효과적으로 빛에 의해 작동하는 열 방출을 보여준다. 여기에 착용 가능한 STFs의 뛰어난 굽힘 안정성, 긴 사이클 안정성 및 큰 온도 상승이 효과적인 체온 조절을 위해 입증되었다.